飞云楼结构探析

2022-08-11范文娟

山西建筑 2022年16期

范文娟

(山西大学电力与建筑学院，山西太原 030013)

0 引言

飞云楼位于山西省运城市万荣县城中，属于东岳庙的附属建筑，飞云楼为纯木质结构，具有极强的观赏性，是山西省现存最漂亮的古代楼阁之一。据传飞云楼最早建于唐代贞观年间，先有楼后有庙，元、明、清历代都不同程度进行加固或重修，现在楼体形制是清代乾隆十一年(公元1746年)重修后的样貌。1953年列为省级重点文物保护单位，1988年列为全国重点文物保护单位，如图1所示。

1 飞云楼历史背景与价值

飞云楼建设年代已不可考，但是依据东岳庙内重修飞云楼碑记载：“万邑治之北15里许，有镇日解店，镇之东南隅有东岳庙，不知创始何年，……唐贞观年间即有此庙”[1]。因此说明，东岳庙的建筑年代最早可追溯到唐朝贞观年间(627年—649年)，约1 400 a的历史。飞云楼历史上有记载的修葺包括：明万历75年重修、清乾隆十一年加固、1952年—1957年重修和最近的2011年重修。

东岳庙又名泰山庙，主要用于祭祀东岳泰山天齐仁圣大帝黄飞虎(五岳正神之首、执掌幽冥地府十八重地狱)。东岳庙坐北向南，现存主要建筑有飞云楼、午门、献殿、享亭、东岳大帝殿、阎王殿等，按中国早期寺庙的布局规制[2]，飞云楼设置在中轴线前面，属于“前楼后殿”的布局，如图2所示。飞云楼是万荣东岳庙建筑群的精华之作，不仅在形式和功能上有继承，在技术上也有创新，为中国楼阁建造史上提供了新的技术路径。楼高23.19 m，全部的木质结构支撑起四层檐的高楼需仰视才能看到全貌。木楼光线充足，游人沿着木质楼梯逐级攀登，可以到达最高层，出门凭栏远眺，“中条恒亘，大河腾涌”尽收眼底，令人心旷神怡。飞云楼外观之雄壮，结构巧妙，造型优美，技艺高超，是现存古代楼阁式建筑中的优秀典范，有“中华第一木楼”美称，与应县木塔合称“南楼北塔”，入选《中国古代建筑技术史》一书。

2 飞云楼主要特点

飞檐是中国传统建筑檐部形式，就立面造型的表现而言，飞檐翘角是飞云楼的特色之一，整个建筑只有四层檐，却有多达32个飞檐，虽然有这么大的一个数字，但其排列并没有繁复杂乱的感觉，反而把一座高大的楼阁式建筑装饰的整饬劲健。屋檐下的椽子粗细不同，越靠近翼角处构件越细。椽子也并非一根根整齐排列，而是越靠近翼角的越轻微外伸，一列椽子的外沿近似弓形，这样的设计令飞云楼的檐角看起来更加出挑，整体造型更加轻盈、韵致。而其铺作层的斗拱，多达345组，斗拱等构件非常精细。虽然椽子等构件处理得看似粗糙，但却一点也不影响建筑的美感，总体给人一种既粗犷又细腻的工艺风格，有种近似于工笔画和写意画的组合即视感。每层斗拱踩数与昂翘形式都不相同，斗拱与立柱、额枋、梁架分布对应合理规整，虽密集布置却疏密有致，如云朵相拥花团锦簇一般。各飞檐翘角给人一种就要凌空欲飞的感觉，给楼体增了动感、添了美感，因而得名飞云楼，见图3。

飞云楼的营造者因追求纯粹的艺术美感而轻视了整体结构，导致整体强度不高。早期内部没有楼梯，粗大的永定柱上还有阻止人们攀爬的铁钉保留至今，从这一点可以看出建设此楼的初衷并非登高望远。这座楼就是让人从远处和底下瞻仰欣赏的，站在飞云楼下仰望，设计者的智慧精巧与飞云楼的瑰丽伟岸呈现在你面前，从正面仰望，它是层层叠压的屋檐翘角、造型多样的琉璃装饰、交叉变化的形体组合，高低错落三角和不可计数的四边形；从侧面仰望，其斗拱结构极其复杂，造型优美，轮廓线变化富于韵律感，就如同大鹏展翅并辅以三角飞翼，包夹着抱厦而出的尖头飞鹰，迎面一击的感觉，让你目眩神摇之余，竟然不知身在何处。正如宋代王迈赋诗赞曰：亭前一望水东流，更有雄楼在上头。

3 飞云楼设计成就

人们都说建筑是凝固的音乐，绝美的木构古建自带一种韵律和节奏，飞云楼的设计更是如此，层层叠叠的飞檐带起向上升腾的高昂，巧夺天工的斗拱却是辗转低回的缠绵。飞云楼设计合理，各个组成部分的安排、组织和相互关系恰到好处，堪称完美严密，建造技艺精巧如同鬼斧神工一般，是一座民族风格与宗教要求兼具的建筑，在我国古代建筑艺术中的精品之作，即使现在也有较高的研究价值。

飞云楼下方筑有低矮的台基，底层平面为正方形，每面五开间，两侧砌墙包裹外檐圆柱和方石柱，南北向稍间、次间、明间对称分布，整体穿通。楼体外部显露3层，2层，3层四出抱厦，山花向前，形如四面歇山顶半靠；平座之内暗藏2层，在外边绝对看不见这个秘密。各层之间以丁字脊组合连接在一起，尽露歇山顶建筑的壮观挺拔气象。3层以上采用琉璃瓦重檐顶，脊刹宝瓶位于屋顶正中，四只鸱吻分立于屋脊的两端，沟滴、脊兽全是黄绿色琉璃相间分布，悬鱼透空安放，造型雄壮精巧。檐下额枋斗拱、飞檐翘角，因其繁复精妙也最引人注目。出昂、爵头也精雕细刻，角科由昂有象鼻子和龙头，昂嘴有琴面式和如意头两种，爵头有蚂蚱头、龙头、浮云、卷云，极富装饰性和传统风情。飞檐翘角顶端都站着神态灵动的戴甲武士，显然有居高临下护卫周全之意。台基、楼身、楼檐重叠而上，每个部分的界限分明，交代清晰，特别是层檐斗拱和多样构型有条理地反复交叠，使人感受到建筑的节奏与韵律之美。

飞云楼内部构架，严谨而富于变化。楼内木柱林立，虽为3层楼阁，却非逐层布放柱网，层层叠架而上，楼体由4根粗壮(高15.45 m，直径0.7 m)永定柱自下而上贯通楼体直达3层梁底，形成一个整体的核心构架。永定柱与周围8根金柱、12根外檐圆柱、8根外檐方石柱共同构成棋盘式布局，各层的平板枋、大额枋、小额枋、回额垫板、穿插枋、金枋等多层枋材相互交联，内外柱网相互拉结咬合在一起，组合成井字木架，外檐和抱厦上的梁枋与井字木架相互拉接，在完善主体构造柱的基础上，进一步提高了主体的强韧性、主体的稳定性和结构的持久性。整个楼体均采用木质构件，所有结合部位，不论大小，全部使用榫卯这一传统技艺安装结合，整体不用一钉、一丝的金属连接。在梁柱间运用大量繁杂的斗拱式样和琉璃瓦、鸱吻、脊兽等，与整体结构一起共同成就了华丽的外观。飞云楼保存下来的构件基本都是清代乾隆时期的，但它的施工工艺与清代的营造规制不完全相符，这完全是因地、因材、因需灵活设计的结果。明万历四十五年(1617年)修葺碑中云：“以高则数十仞，以围则九官八卦，千楹百栋，层层迭迭，绵绵永永，以系人心，志不忘也”[3]。就是对整体建筑的总括，柱网九官分格，檐面檐角八方伸出，梁袱纵横交联，檐角上翘舒展如鸟翼高峻壮丽，檐面斗拱层层叠压，让人有一种雄壮华美的感觉。

最为特别的是其中这座楼阁的十字歇山顶的侧边部分有一类似“東”字的构件，即：悬鱼。悬鱼其在发展的过程中，演化出多种式样，因东岳庙为了纪念东岳大帝而建，此处有祈福平安之意，如图4所示。

4 飞云楼减震设计

飞云楼作为古老的木结构，在数百年岁月中，不仅要长期经受无情的雷击、自然侵蚀(四季轮转、风霜雨雪)和战火硝烟外，也曾经历多次地震，有记录以来，运城地区共发生4级以上地震10次，最大地震为1815年平陆6.75级地震。

据史书记载：嘉庆二十年九月河东地震，解州、安邑、虞乡、平陆、芮城五城较重，平陆尤甚。山崩崖倾，平地开裂。全塌瓦房18 024间，半塌瓦房7 557间，全塌土窑房17 186间，半塌土窑房2 964间。城垣、庙宇、衙署、仓狱、书院等均有坍塌[4]。2010年运城发生一起级数4.8的地震，震中是河津市、万荣县交界，当时木楼大幅度摆动，风铃震响不断。建筑结构的精妙设计，加上人为保护的因素，是木楼传承至今的根本原因。

飞云楼历经数百年不倒的原因主要从以下几点分析中得出：

1)从结构力学的理论分析，木楼的梁柱结构中，采用了传统的榫卯凹凸结合的咬合方式，起到连接和稳固的作用，这种刚柔结合的特点有着巨大的能量耗散作用，所有榫卯结合部都有一定的形变和复原的能力，在外力作用下不会导致刚性破坏，在外力撤除后，会在自重的作用下恢复到原有的状态。

2)从结构构造上分析，一般古建都多采用矩形、六角或八角形作为结构平面。飞云楼的外观为3层，实际上内部却是5层结构。在两层之间的这个暗层采用平座斗拱结构，结构层由无数的榫卯组合在一起，来自多方向嵌接作用力，使结构整体的张紧与松脱的作用抵消，形成总体平衡，此种加固处理手法极为巧妙，结构才能历千年而不松脱[5]。在历代的修葺加固中，匠人们通过经验的累积，科学地增设了弦向和经向斜撑，构建出了当代的框架结构，进一步增强了力学性能。正是富有弹性和结构强度的这两道暗层“圈梁”，大大增强了飞云楼的抗震性能。

3)从斗拱作用上分析，斗拱是我国古代建筑所特有的形制，位于立柱和横梁交接处，靠它直接或间接收纳承接上部重量并向下传导到柱网，将梁、枋、柱集合成一个柔性整体。斗拱在力的作用下，可在特点方向产生一定位移和摩擦，因此，大风、地震等产生作用力时，可以通过移动消耗能量，起到缓冲的作用。